[trabajo PRÁCTICO de procesos y operacioNEs químicas.] [ Grupo: 1.] [Sobre: Industrias.] [Tema: Plásticas.]

Se nos encargo realizar un trabajo practico anual en el cual debemos buscar información relacionada a la industria elegida, en la cual deberemos profundizar en las aplicaciones y características químicas que se requiere para llevar a cabo el proceso, o para que exista la industria.

*Punto1:

*Historia del Plástico.

El primer plástico se origino como resultado de un concurso realizado en 1860 en los Estados unidos, cuando se ofrecieron U$10.000 a quién produjera un sustituto del marfil (cuyas reservas se estaban agotando) para la fabricación de las bolas de billar. Uno de los competidores fue John Hyatt, quien desarrollo un método de procedimiento a presión de la piroxilina, un nitrito de celulosa de baja nitración tratado previamente con alcanfor y una cantidad mínima de disolvente de alcohol. Si bien Hyatt no gano el premio, su producto, patentado con el nombre de celuloide, se utilizo para fabricar diferentes objetos. El celuloide tuvo un notable éxito comercial a pesar de ser inflamable y de su deterioro al exponerlo a la luz.

El celuloide se fabricaba disolviendo celulosa, un hidrato de carbono obtenido de las plantas, en una solución de alcanfor y etanol. Con el se empezaron a fabricar distintos como mango de cuchillo, armazones de lentes y película cinematográfica. Sin el celuloide no hubiera podido iniciar la industria cinematográfica, a fines del siglo XIX.

El celuloide puede ser ablandado repetidamente y moldeado de nuevo mediante el calor, por lo que recibe el calificativo de termoplástico.

En 1909 el químico norteamericano de origen belga Leo Hendrik Baekeland (1863-1944) sintetizó un polímero de interés comercial, a partir de moléculas de fenol y formaldehido. Este producto podía moldearse a medida que se formaba y resultaba duro al solidificar. No conducía la electricidad, era resistente al agua y los disolventes, pero fácilmente manejable. Se lo bautizó con el nombre de baquelita (o bakelita), el primer plástico totalmente sintético de la historia.

Baekeland nunca supo que, en realidad, lo que había sintetizado era lo que hoy conocemos con el nombre de Copolímeros. A diferencia de los Homopolímeros, que están formados por unidades monoméricas idénticas (por ejemplo, el polietileno), los Copolímeros están constituidos, al menos, por dos monómeros diferentes.

Otra cosa que Baekeland desconocía es que el alto grado de entrecruzamiento de la estructura molecular de la baquelita le confiere la propiedad de ser un plástico termoestable, es decir que puede moldearse apenas concluida su preparación. En otras palabras, una vez que se enfría la baquelita no puede volver a ablandarse. Esto la diferencia de los polímeros termoplásticos, que pueden fundirse y moldearse varias veces, debido a que las cadenas pueden ser lineales o ramificadas pero no presentan entrecruzamiento. Entre los productos desarrollados durante este periodo están los polímeros naturales alterados, como el rayón, fabricado a partir de productos de celulosa.

Los resultados alcanzados por los primeros plásticos incentivaron a los químicos y a la industria a buscar otras moléculas sencillas que pudieran enlazarse para crear polímeros. En la década del 30, químicos ingleses descubrieron que el gas etileno polimerizaba bajo la acción del calor y la presión, formando un termoplástico al que llamaron polietileno (PE). Hacia los años 50 aparece el polipropileno (PP).

Al reemplazar en el etileno un átomo de hidrógeno por uno de cloruro se produjo el cloruro de polivinilo (PVC), un plástico duro y resistente al fuego, especialmente adecuado para cañerías de todo tipo. Al agregarles diversos aditivos se logra un material más blando, sustitutivo del caucho, comúnmente usado para ropa impermeable, manteles, cortinas y juguetes. Un plástico parecido al PVC es el politetrafluoretileno (PTFE), conocido popularmente como teflón y usado para rodillos y sartenes antiadherentes.

Otro de los plásticos desarrollados en los años 30 en Alemania fue el poliestireno (PS), un material muy transparente comúnmente utilizado para vasos, potes y hueveras. El poliestireno expandido (EPS), una espuma blanca y rígida, es usado básicamente para embalaje y aislante térmico.

También en los años 30 se crea la primera fibra artificial, el nylon. Su descubridor fue el químico Walace Carothers, que trabajaba para la empresa Dupont. Descubrió que dos sustancias químicas como el hexametilendiamina y ácido adípico, formaban polímeros que bombeados a través de agujeros y estirados formaban hilos que podían tejerse. Su primer uso fue la fabricación de paracaídas para las fuerzas armadas estadounidenses durante la Segunda Guerra Mundial, extendiéndose rápidamente a la industria textil en la fabricación de medias y otros tejidos combinados con algodón o lana. Al nylon le siguieron otras fibras sintéticas como por ejemplo el orlón y el acrilán.

En la presente década, principalmente en lo que tiene que ver con el envasado en botellas y frascos, se ha desarrollado vertiginosamente el uso del tereftalato de polietileno (PET), material que viene desplazando al vidrio y al PVC en el mercado de envases.

La Segunda Guerra Mundial

Durante la Segunda Guerra Mundial, tanto los aliados como las fuerzas del Eje sufrieron reducciones en sus suministros de materias primas. La industria de los plásticos demostró ser una fuente inagotable de sustitutos aceptables. Alemania, por ejemplo, que perdió sus fuentes naturales de látex, inició un gran programa que llevó al desarrollo de un caucho sintético utilizable. La entrada de Japón en el conflicto mundial cortó los suministros de caucho natural, seda y muchos metales asiáticos a Estados Unidos. La respuesta estadounidense fue la intensificación del desarrollo y la producción de plásticos. El nylon se convirtió en una de las fuentes principales de fibras textiles, los poliésteres se utilizaron en la fabricación de blindajes y otros materiales bélicos, y se produjeron en grandes cantidades varios tipos de caucho sintético.

El auge de la posguerra

Durante los años de la posguerra se mantuvo el elevado ritmo de los descubrimientos y desarrollos de la industria de los plásticos. Tuvieron especial interés los avances en plásticos técnicos, como los policarbonatos, los acetatos y las poliamidas. Se utilizaron otros materiales sintéticos en lugar de los metales en componentes para maquinaria, cascos de seguridad, aparatos sometidos a altas temperaturas y muchos otros productos empleados en lugares con condiciones ambientales extremas. En 1953, el químico alemán Karl Ziegler desarrolló el polietileno, y en 1954 el italiano Giulio Natta desarrolló el polipropileno, que son los dos plásticos más utilizados en la actualidad. En 1963, estos dos científicos compartieron el Premio Nobel de Química por sus estudios acerca de los polímeros.

Tabla 1: Fecha de descubrimiento y/o introducción de los primeros plásticos.

Plástico Año introducción

NITRATO DE CELULOSA 1868

ACETATO DE CELULOSA 1894

FENOL-FORMALDEHIDO 1909

ETERES DE CELULOSA 1912

VINILOS 1927

UREA-FORMALDEHIDO 1929

ACRILATOS 1931

FURANOS 1934

POLIESTIRENO 1937

POLIAMIDAS 1938

POLIESTERES 1942

POLIETILENO 1943

POLIPROPILENO 1957

FENOXI 1962

Plásticos conductores

A principios de la década del 70, Hideki Shirikawa, del Instituto de Tecnología de Tokio, confundió las cantidades requeridas en la fórmula para obtener poliacetileno y añadió mil veces más catalizador del que correspondía. El producto que obtuvo fue una película lustrosa de color plateado similar al papel de aluminio, pero que se estiraba como el filme que sirve para proteger los alimentos.

Cuando Alan G. Mc. Diarmid observó las propiedades de este polímero pensó que podía utilizarse como "metal sintético", es decir como una sustancia capaz de conducir la electricidad. Shirikawa, Mc. Diarmid y Alan J. Heeger se unieron formando un grupo de investigación que trabajó en los laboratorios de la Universidad de Pennsylvania a partir de 1977.

Uno de los descubrimientos que hizo el grupo fue que la conductividad del producto aumentaba varios millones de veces con el agregado de yodo.

Hasta aquí se conocían las propiedades aislantes de estos polímeros sintéticos, ya que sus moléculas no disponen de electrones libres para transportar la corriente.

Para lograr que se conviertan en conductores se recurre a una técnica denominada contaminación o dopado, muy conocida en la industria de los semiconductores. Esta técnica consiste en el agregado de átomos que tienen propiedades electrónicas. Estos átomos pueden actuar cediendo electrones libres a los enlaces poliméricos o sustrayendo electrones, lo que equivale a generar cargas positivas o huecos. En ambos casos la cadena del polímero se torna eléctricamente inestable y, al aplicar una diferencia de potencial, los electrones se desplazan por el polímero.

Además del poliacetileno, se han descubierto otros polímeros capaces de conducir la corriente eléctrica cuando son dopados: polipirrol, politiofeno y polianilina.

Aunque no se conozcan aún con precisión los mecanismos físicos que convierten los polímeros en conductores, la pureza y la organización de las cadenas poliméricas parecen tener mucha importancia. Así, cuando se modifica la organización estructural del polímero, se puede mejorar la conductividad.

La polianilina es uno de los polímeros preferidos para muchas aplicaciones, ya que se conocen muy bien sus propiedades: es de fácil fabricación, muy estable en el aire y es el polímero conductor más económico que existe. Sin embargo, presenta algunas desventajas: su capacidad para conducir la corriente es cien mil veces menor que la del cobre y cuesta el doble que este metal.

Fuente, Bibliografía:

• QUÍMICA I, Sistemas materiales. Estructura de la materia. Transformaciones químicas, Editorial Santillana, POLIMODAL, varios autores, noviembre de 1999, Buenos Aires - Argentina

• Normas del INTI para la producción de plásticos en la República Argentina

• Revista "Noticiero Plástico", Nº 431, junio de 1998, Buenos Aires - Argentina

• Investigación y Ciencia, N.° 228, septiembre de 1995.

• Enciclopedia Encarta® 1998, Microsoft® Corporation

• Diccionario Enciclopédico Salvat®.

• Centro Uruguay Independiente, Informe de salubridad y reciclaje, marzo de 1998, Montevideo - Uruguay.

*Punto 2:

Industria Plástica.

Este año fue malo para la industria Argentina. Según datos de sector, la capacidad ociosa del sector productor de plásticos se ubica en un rango del 40% al 60% según el subsector del que se trate y el destino final de la producción.

El plástico es una “Industria de Industrias”, con lo cual su rendimiento se ve afectado por el comportamiento de las ramas de actividad a las q provee el material. Así, lo suerte de la Industria plástica está atada a la de otros sectores Industriales (alimentación, automotor, laboratorios, construcción) que este año han visto su demanda enorme deprimida.

Según datos de la CAIP (Cámara Argentina de la Industria Plástica), dependiendo de cada subsector, el consumo de materias primas plásticos en los primeros nueve meses del año ha disminuido entre un 30% y un 50% contra el mismo periodo del año pasado. A su vez, las materias primas plásticos de origen petroquímico aumentaron al ritmo de la de previsión del peso, con lo que su valor se incrementó entre un 200 y 250% durante este año.

Por su parte, las importaciones de productos plásticos han caído alrededor de un 60%. La alternativa de sustitución de importaciones implica una inversión para la cual hace falta financiación.

Principales Productores:

El principal productor es Estados Unidos, que produce y consume tres veces más plásticos que sus inmediatos seguidores, Japón y Alemania. La producción de Estados Unidos es el orden del 35 MT mientras que el de Japón es de 14 MT y el de Alemania de 11 Mt.

El nivel de producción de los tres principales países es parecido al del consumo.

A continuación enumeramos a los principales productores de plásticos TOP10

E.E.U.U.

Japón.

Alemania.

Francia.

Bélgica.

Italia.

Canadá.

España.

Gran Bretaña.

Australia.

Principales países consumidores y productores de plásticos.

Producción. Consumo. Consumo per Cápita.

Países:	1994	1995	%	1994	1995	%	1994	1995	%
E.E.U.U.	34.142	35.701	4,6	29.317	33.916	15,7	103	128	7,9
Japón.	13.034	14.027	7,6	10.840	11.308	4,3	87	90	3,8
Alemania.	11.130	11.100	-0,3	10.000	9.780	-2,2	125	122	-2,2
Francia.	5.200	5.100	-1,9	4.084	4.040	-1,1	71	70	-1,4
Bélgica.	3.900	-	-	1.217	-	-	122	-	-
Italia.	3.485	3.480	-0,1	5.015	5.140	2,5	89	91	2,2
Canadá.	2.938	3.177	8,1	2.480	2.505	1,0	86	87	1,1
España.	2.487	2.594	4,3	2.510	2.724	8,5	63	68	7,9
G. Bretaña.	2.185	2.665	2,2	3.958	3.987	0,7	69	68	-0,5
Australia.	1.018	1.011	-0,7	1.200	1.270	5,8	68	70	2,9

Fuente: Boletín de ANAIP. Producción y consumo en miles de toneladas. Consumo per cápita en kilos por habitante.

[*] PRODUCTOS SEMIELABORADOS PLASTICOS:

(*)De donde importamos:

País de Origen	2009
		Toneladas	%
Brasil	28.478	30,5 %
China	10.744	11,5%
Chile	10.550	11,3%
E.E.U.U	5.859	6,3%
Bélgica	4.635	5,0%
Colombia	3.069	3,3%
Taiwán	2.973	3,2%
Alemania	2.925	3,1%
Uruguay	2.453	2,6%
India	1.477	1,6%
Perú	1.387	1,5%
Francia	1.214	1,3%
Italita	1.146	1,2%
Otros	16.516	17,7%
Total	93.426	100%

(*)Destino de las Exportaciones:

País de Destino	2009
		Toneladas	%
Brasil	32.037	33,5%
Chile	16.000	16,7%
Uruguay	10.117	10,6%
E.E.U.U	4.083	4,3%
Paraguay	3.315	3,5%
Venezuela	2.652	2,8%
Bolivia	2.096	2,2%
Australia	1.792	1,9%
Sudáfrica	1.778	1,9%
Hong Kong	1.703	1,8%
Rep.- Dominicana	1.657	1,7%
Colombia	1.618	1,7%
México	1.507	1,6%
Perú	1.496	1,6%
Otros Países	13.854	14,5%
Total	95.705	100,0%

[*]Productos Terminados Plásticos:

(*)Detalles de las importaciones:

Rubros	2005		2006		2007		2008		2009
		Toneladas	%	Toneladas	%	Toneladas	%	Toneladas	%	Toneladas	%
Envases y sus partes	29.799	36,3	32.598	34,6	36.157	34,7	34.069	30,8	26.575	30,8
Marroquinería de plástico	8.882	10,8	9.554	10,1	10.031	9,6	12.445	11,3	8.603	10,0
Artículos de economía domestica	4.285	5,2	5.654	6,0	5.353	5,1	5.925	5,4	5.644	6,5
Arts. Sanitarios y p/construcción	2.478	3,0	3.002	3,2	3.898	3,7	3.738	3,4	3.384	3,9
Telas vinilicas y poliuretanica	3.044	3,7	2.902	3,1	3.294	3,2	3.913	3,5	3.247	3,8
Muebles y sillas plásticas	5.865	7,1	7.193	7,6	7.838	7,5	8.767	7,9	3.152	3,6
Objetos p/adornos de interiores	1.308	1,6	1.406	1,5	1.816	1,7	2.140	1,9	2.175	2,5
Arts. De oficina y Arts. Escolares	1.641	2,0	1.763	1,9	1.747	1,7	2.049	1,9	1.956	2,3
Sacos y talegas p/envasar	2.319	2,8	2.267	2,8	1.908	1,8	2.526	2,3	1.879	2,2
Arts. P/higiene, lab, farmacia y medicina	1.268	1,5	1.336	1,4	1.143	1,1	1.199	1,1	1.400	1,6
Los demás artículos(1)	12.127	14,8	15.962	16,9	19.348	18,6	21.063	19,1	17.139	19,8
Otros artículos (2)	9.108	11,1	10.182	10,8	11.670	11,2	12.711	11,5	11.260	13,0
Total	82.124	100,0	94.179	100,0	104.203	100,0	110.545	100,0	86.414	100,0

(1) Comprende Los Demás Productos Terminados Plásticos del Capítulo 39 del Nomenclador Común del Mercosur (NCM) -

(2) Comprende Otros Productos Terminados Plásticos ubicados en otros Capítulos distintos del Capítulo 39 del Nomenclador Común del Mercosur (NCM) -

*Grafico de toneladas.

*Grafico de porcentajes:

(*)Detalle de las exportaciones:

Rubros	2005		2006		2007		2008		2009
		Toneladas	%	Toneladas	%	Toneladas	%	Toneladas	%	Toneladas	%
Envases y sus partes	43.033	76,7	50.769	78,1	51.728	76,8	51.768	76,8	45.415	77,2
Arts. Sanitarios y p/construcción	2.976	5,3	3.770	5,8	4.044	6,1	4.922	7,3	4.324	7,3
Artículos de economía domestica	2.861	5,1	3.049	4,7	2.770	4,2	2.453	3,6	2.026	3,4
Muebles y sillas plásticas	982	1,8	1.049	1,6	1.063	1,6	858	1,3	860	1,5
Sacos y talegas p/envasar	760	1,4	517	0,8	460	0,7	312	0,5	511	0,9
Telas vinilicas y poliuretanicas	626	1,1	617	0,9	706	1,1	816	1,2	444	0,8
Papeles vinilicos	299	0,5	365	0,6	449	0,7	378	0,6	300	0,5
Los demás artículos (1)	3.523	6,3	3.376	5,2	3.485	5,2	3.918	5,8	3.666	6,2
Otros productos (2)	1.043	1,9	1.481	2,3	1.718	2,6	1.974	2,9	1.301	2,2
Total	56.103	100,0	64.993	100,0	66.423	100,0	67.399	100,0	58.847	100,0

(1) Comprende Los Demás Productos Terminados Plásticos del Capítulo 39 del Nomenclador Común del Mercosur (NCM) -

(2) Comprende Otros Productos Terminados Plásticos ubicados en otros Capítulos distintos del Capítulo 39 del Nomenclador Común del Mercosur (NCM) -

*Punto3:

Propiedades de los plásticos: A pesar de la gran variedad en la composición y estructura que pueden presentar los distintos plásticos, hay una serie de propiedades comunes que poseen los plásticos y que los distinguen de otros materiales.

El rango de densidades de los plásticos es relativamente bajo y se extiende desde 0.9 hasta 2.3 g/cm 3 (tabla 3). Entre los plásticos de mayor consumo se encuentran el PE y el PP, ambos materiales con densidad inferior a la del agua. La densidad de otros materiales es varias veces mayor, como el aluminio con densidad 2.7 g/cm3 o el acero con 7.8 g/cm3. Esta densidad tan baja se debe fundamentalmente a dos motivos; por un lado los átomos que componen los plásticos como C, H, O y N son ligeros, y por otro, las distancias medias de los átomos dentro de los plásticos son relativamente grandes.

Material	Plásticos	P.E	P.C	P.V.C
Densidad(g/cm3)	0.9-2.3	0.9-1.0	1.0-1.2	1.2-1.4
Cond. Térmica (w/mk)	0.15-0.5	0.32-0.4	---	---
Cond. Eléctrica (s)	---	…	---	1.0-1.5

El valor de la conductividad térmica de los plásticos es sumamente pequeño. Los metales, por ejemplo, presentan conductividades térmicas 2000 veces mayores que los plásticos, esto se debe a la ausencia de electrones libres en el material. Un inconveniente de la baja conductividad aparece durante la transformación de los plásticos. El calor necesario para transformar los plásticos se absorbe de manera muy lenta y, por otra parte la eliminación del calor resulta igualmente costosa. Durante el uso de los plásticos, la baja conductividad térmica aparece como una ventaja, pues permite el empleo de estos materiales como aislantes.

Igualmente los plásticos conducen muy mal la corriente eléctrica. Presentan resistencias muy elevadas, y por tanto, bajas conductividades. La resistencia eléctrica es función de la temperatura, y a elevadas temperaturas conducen mejor. Gracias a su elevada resistencia eléctrica los plásticos se utilizan frecuentemente como aislantes eléctricos de aparatos y conducciones que funcionan con corriente o la transportan.

Por otra parte, los termoplásticos amorfos como el PC, PMMA, PVC, resinas de UP presentan transparencia que no difieren mucho del propio vidrio. Su transparencia es aprox. del 90% (relación entre la intensidad de la luz transmitida sin desviación y la luz incidente). La transparencia de los plásticos se puede perder, al menos parcialmente, por exposición a la intemperie o a cambios bruscos de temperatura.

Clasificación de los materiales plásticos.

Como se ha podido apreciar, existe una gran cantidad de materiales para fabricar engranajes plásticos, sin embargo se pueden agrupar en dos grandes grupos, esencialmente en dependencia de las cadenas de polímeros:

Termoplásticos: Si la cadena de polímeros permanece linear y separada después del moldeo.

Termoestables: Si la cadena se convierte en una cadena tridimensional reticulada.

Para seleccionar el material, en el caso particular de los engranajes plásticos, hay que basarse en factores tales como: Absorción de humedad, resistencia al impacto, resistencia a la tracción y costos.

Materiales termoplásticos. Características y propiedades mecánicas.

Los materiales termoplásticos son polímeros lineales, que pueden ser ramificados o no y puesto que no se encuentran entrecruzados son polímeros solubles en algunos disolventes orgánicos, son capaces de fundir y son reciclables. Los termoplásticos más frecuentes como PE, PP, PS y PVC se fabrican y emplean en cantidades muy grandes, si los comparamos con los plásticos restantes. Más de la mitad de la cifra total procesada corresponde a los cuatro plásticos citados.

Para que un polímero tenga aplicación como termoplástico debe tener una temperatura de transición vítrea Tg (si se trata de un material amorfo), o una temperatura de fusión Tm (si se trata de un material cristalino), superior a la temperatura ambiente. Por lo general los materiales termoplásticos presentan un buen conjunto de propiedades mecánicas, son fáciles de procesar, reciclables y bastante económicos. La principal desventaja deriva del hecho de que son materiales que funden, de modo que no tienen aplicaciones a elevadas temperaturas puesto que comienzan a reblandecer por encima de la Tg, con la consiguiente pérdida de propiedades mecánicas. Dentro de los materiales termoplásticos los más comúnmente usados son:

ABE (acrilonitrilo-butadieno-estireno): Muy tenaz, pero duro y rígido; resistencia química aceptable; baja absorción de agua, por lo tanto buena estabilidad dimensional; alta resistencia a la abrasión; se recubre con una capa metálica con facilidad.

Acetal: Muy fuerte, plástico rígido usado en ingeniería con estabilidad dimensional excepcional, alta resistencia a la deformación plástica y a la fatiga por vibración; bajo coeficiente de fricción; alta resistencia a la abrasión y a los productos químicos; conserva la mayoría de sus propiedades cuando se sumerge en agua caliente; baja tendencia a agrietarse por esfuerzo.

Acrílico: Alta claridad óptica; excelente resistencia a la intemperie en exteriores; duro, superficie brillante; excelentes propiedades eléctricas, resistencia química aceptable; disponible en colores brillantes transparentes.

Celulósicos: Familia de materiales tenaces y duros; acetato, propionato, butirato de celulosa y etil celulosa. Los márgenes de las propiedades son amplios debido a las composiciones; disponible con diversos grados de resistencia a la intemperie, humedad y productos químicos; estabilidad dimensional de aceptable a mala; colores brillantes.

Fluoroplásticos: Gran familia (PTFE, FEP. PFA, CTFE, ECTFE, ETFE y PVDF) de materiales caracterizados por excelente resistencia eléctrica y química, baja fricción y estabilidad sobresaliente a altas temperaturas; la resistencia es de baja a moderada; su costo es alto.

Nylon (poliamida): Familia de resinas usadas en ingeniería que tienen tenacidad y resistencia sobresalientes al desgaste, bajo coeficiente de fricción y propiedades eléctricas y resistencia química excelentes. Las resinas son higroscópicas; su estabilidad dimensional es peor que la de la mayoría de otros plásticos usados en ingeniería.

Óxido Fenileno: Excelente estabilidad dimensional (muy baja absorción de humedad); con propiedades mecánicas y eléctricas superiores sobre un amplio margen de temperaturas. Resiste la mayoría de los productos químicos, pero es atacado por algunos hidrocarburos.

Poli carbonato: Tiene la más alta resistencia al impacto de los materiales transparentes rígidos; estabilidad en exteriores y resistencia a la deformación plástica bajo carga excelentes; resistencia a los productos químicos aceptable; algunos solventes aromáticos pueden causar agrietamiento al esfuerzo.

Poliéster: Estabilidad dimensional, propiedades eléctricas, tenacidad y resistencia química excelentes, excepto a los ácidos fuertes o bases; sensible al ranurado; no es adecuado para uso en exteriores o en instalaciones para agua caliente; también disponible en los termo fraguantes.

Polietileno: Amplia variedad de grados: compuestos con densidad baja, mediana y alta. Los tipos BD son flexibles y tenaces. Los tipos MD y AD son más fuertes, más duros y más rígidos; todos son materiales de peso ligero, fáciles de procesar y de bajo costo; poca estabilidad dimensional y mala resistencia al calor; resistencia química y propiedades eléctricas excelentes. También se encuentra en el mercado polietileno de peso molecular ultra-alto.

Poliamida: Gran resistencia al calor (5OOºF continuos, 9OOºF intermitente) y al envejecimiento por el calor. Resistencia al impacto y resistencia al desgaste altas; bajo coeficiente de expansión térmica; excelentes propiedades eléctricas; difícil de procesar por los métodos convencionales; alto costo.

Sulfuro de polifenileno: Resistencia sobresaliente química y térmica (450ºF continuos); excelente resistencia a baja temperatura; inerte a la mayoría de los compuestos químicos en un amplio rango de temperaturas; inherentemente de lenta combustión. Requiere alta temperatura para su proceso.

Polipropileno: Resistencia sobresaliente a la flexión y al agrietamiento por esfuerzo; resistencia química y propiedades eléctricas excelentes; buena resistencia al impacto arriba de 15ºF; buena estabilidad térmica; peso ligero, bajo costo, puede aplicársele una capa galvanoplástica.

Poliestireno: Bajo costo, fácil de procesar, material rígido, claro, quebradizo como el cristal; baja absorción de humedad, baja resistencia al calor, mala estabilidad en exteriores; con frecuencia se modifica para mejorar la resistencia al calor o al impacto.

Polisulfona: La más alta temperatura para la deflexión por calor entre los termoplásticos que se procesan por fusión; requiere alta temperatura de proceso; tenaz (pero sensible al ranurado), fuerte y rígido; propiedades eléctricas y estabilidad dimensional excelentes, a una alta temperatura puede aplicársele una capa galvanoplástica; alto costo.

Poliuretano: Material tenaz, de extrema resistencia a la abrasión y al impacto; propiedades eléctricas y resistencia química buenas; puede obtenerse en películas, modelos sólidos o espumas flexibles; la exposición a la radiación ultravioleta produce fragilidad, propiedades de menor calidad y color amarillo; también hay poliuretanos termofraguantes.

Cloruro de polivinilo: Muchos tipos disponibles; los rígidos son duros, tenaces y tienen excelentes propiedades eléctricas, estabilidad en exteriores y resistencia a la humedad y a los productos químicos; los flexibles son fáciles de procesar, pero tienen propiedades de menor calidad; la resistencia al calor va de baja a moderada para la mayoría de los tipos de PVC; bajo costo.

Materiales termoestables. Características y propiedades mecánicas

Los plásticos termoestables son materiales que adquieren un estado final reticulado (entrecruzado), que hace que el material sea insoluble e incapaz de fundir otra vez. A partir de materias primas de bajo peso molecular se forma, en una primera fase, un producto intermedio (prepolímero), de peso molecular intermedio, no reticulado o muy poco y por tanto todavía capaz de fundir (y por tanto de rellenar un molde).

La reticulación espacial que da lugar a la formación de la macromolécula termoestable tiene lugar por reacción química (curado) durante el moldeo de la pieza, es decir, durante el proceso de transformación. Puesto que no funden y no reblandecen son materiales que presentan muy buenas propiedades a elevadas temperaturas. Junto con su alta resistencia térmica presentan alta resistencia química, rigidez, dureza superficial, buena estabilidad dimensional, etc.

Los termoestables requieren métodos de transformación lentos, puesto que la reacción de polimerización tiene lugar durante la transformación. Los acabados son pobres comparados con los de la mayoría de los termoplásticos; por lo general las resinas termoplásticas son bastantes opacas y en muchos casos presentan cierta coloración amarillenta.

Los ejemplos más corrientes de estos materiales son los poliuretanos reticulados (PUR), las resinas de fenol-formaldehido (fenoplastos) y las resinas de amina-formaldehido (aminoplastos)

A continuación se exponen algunos de estos materiales:

Alquídicos: Propiedades eléctricas y resistencia al calor excelentes; más fáciles y rápidos de moldear que la mayoría de los termoestables; no son productos volátiles.

Alilos (dialilftalatos): Estabilidad dimensional y propiedades eléctricas sobresalientes; fáciles de moldear, excelente resistencia a la humedad y a los productos químicos a temperaturas altas.

Amino (urea, melamina): Resistencia a la abrasión y a astillarse; buena resistencia a los disolventes; la urea se moldea con mayor rapidez y cuesta menos que la melamina; la melamina tiene una superficie más dura y más alta resistencia al calor y a los productos químicos.

Resinas epóxicas: Resistencia mecánica excepcional, sus propiedades eléctricas y de adhesión superan a la mayoría de los materiales; baja contracción durante el moldeo; algunas fórmulas pueden curarse sin calor o presión.

Fenólicas: Material de bajo costo con buen equilibrio de las propiedades mecánicas, eléctricas y térmicas; limitadas a colores negro y café.

Poliéster: Excelente equilibrio de propiedades, colores ilimitados; transparentes u opacos; no libera volátiles durante el curado, pero la contracción en el moldeo es alta; se pueden usar moldes de bajo costo sin calor o presión; utilizado ampliamente con refuerzo de vidrio para producir componentes "de fibra de vidrio"; también hay poliéster termoplástico.

Poliuretano: Puede ser flexible o rígido, dependiendo de la fórmula; presentan excepcional tenacidad y resistencia a la abrasión y al impacto; particularmente adecuado para piezas grandes hechas de espuma, ya sea en tipos rígidos o flexibles; también se produce con fórmulas termoplásticas.

Siliconas: Resistencia al calor (desde -100ºF a +500ºF), propiedades eléctricas y compatibilidad con los tejidos del cuerpo sobresalientes; su curado es mediante una variedad de mecanismos; alto costo; disponible en muchas formas: resinas para laminados, resinas para moldeo, revestimientos, vaciados o resinas vertidas y selladores.

TIPOS DE PLÁSTICOS:

1. POLIETILENO:

Se le llama con las siglas PE. Existen fundamentalmente tres tipos de polietileno:

a) PE de Alta Densidad: Es un polímero obtenido del etileno en cadenas con moléculas bastantes juntas. Es un plástico incoloro, inodoro, no toxico, fuerte y resistente a golpes y productos químicos. Su temperatura de ablandamiento es de 120º C. Se utiliza para fabricar envases de distintos tipos de fontanería, tuberías flexibles, prendas textiles, contenedores de basura, papeles, etc. Todos ellos son productos de gran resistencia y no atacables por los agentes químicos.

b) PE de Mediana Densidad: Se emplea en la fabricación de tuberías subterráneas de gas natural los cuales son fáciles de identificar por su color amarillo.

c) PE de Baja Densidad: Es un polímero con cadenas de moléculas menos ligadas y más dispersas. Es un plástico incoloro, inodoro, no toxico, más blando y flexible que el de alta densidad. Se ablanda a partir de los 85 ºC. Por tanto se necesita menos energía para destruir sus cadenas, por otro lado es menos resistente. Aunque en sus más valiosas propiedades se encuentran un buen aislante. Lo podemos encontrar bajo las formas de transparentes y opaco. Se utiliza para bolsas y sacos de los empleados en comercios y supermercados, tuberías flexibles, aislantes para conductores eléctricos (enchufes, conmutadores), juguetes, etc. que requieren flexibilidad.

2. POLIPROPILENO:

Se conoce con las siglas PP. Es un plástico muy duro y resistente. Es opaco y con gran resistencia al calor pues se ablanda a una temperatura más elevada (150 ºC). Es muy resistente a los golpes aunque tiene poca densidad y se puede doblar muy fácilmente, resistiendo múltiples doblados por lo que es empleado como material de bisagras. También resiste muy bien los productos corrosivos. Se emplean en la fabricación de estuches, y tuberías para fluidos calientes, jeringuillas, carcasa de baterías de automóviles, electrodomésticos, muebles (sillas, mesas), juguetes, y envases. Otra de sus propiedades es la de formar hilos resistentes aptos para la fabricación de cuerdas, zafras, redes de pesca.

3. POLIESTIRENO:

Se designa con las siglas PS. Es un plástico más frágil, que se puede colorear y tiene una buena resistencia mecánica, puesto que resiste muy bien los golpes. Sus formas de presentación más usuales son la laminar. Se usa para fabricar envases, tapaderas de bisutería, componentes electrónicos y otros elementos que precisan una gran ligereza, muebles de jardín, mobiliario de terraza de bares, etc. La forma esponjosa también se llama PS expandido con el nombre POREXPAN o corcho blanco, que se utiliza para fabricar embalajes y envases de protección, así como en aislamientos térmicos y acústicos en paredes y techos. También se emplea en las instalaciones de calefacción.

4. POLICLORURO DE VINILO:

Se designa con las siglas PVC. El PVC es el material plástico más versátil, pues puede ser fabricado con muy diversas características, añadiéndole aditivos que se las proporcionen. Es muy estable, duradero y resistente, pudiéndose hacer menos rígido y más elástico si se le añaden un aditivo más plastificante.

Se ablanda y deforma a baja temperatura, teniendo una gran resistencia a los líquidos corrosivos, por lo que es utilizado para la construcción de depósitos y cañerías de desagüe.

El PVC en su presentación más rígida se emplea para fabricar tuberías de agua, tubos aislantes y de protección, canalones, revestimientos exteriores, ventanas, puertas y escaparates, conducciones y cajas de instalaciones eléctricas.

5. LOS ACRÍLICOS:

En general se trata de polímetros en forma de gránulos preparados para ser sometidos a distintos procesos de fabricación. Uno de los más conocidos es el polimetacrilato de metilo. Suele denominarse también con la abreviatura PMMA. Tiene buenas características mecánicas y de puede pulir con facilidad. Por esta razón se utiliza para fabricar objetos de decoración. También se emplean como sustitutivo del vidrio para construir vitrinas, dada su resistencia a los golpes.

En su presentación traslucida o transparente se usa para fabricar letreros, paneles luminosos y gafas protectoras.

Otras aplicaciones del metacrilato las encontramos en ventanas de alion, piezas de óptica, accesorios de baño, o muebles. También es muy práctico en la industria del automóvil. A partir del polvo plástico acrílico se fabrican aparatos sanitarios (bañeras, lavabos, fregaderos).

Antiguamente se designaba comercial de plexiglás. Pero uno de los principales inconvenientes de este utilísimo es su elevado precio.

6. LAS POLIAMIDAS:

Se designan con las siglas PA. La poliamida mas conocida es el nylon. Puede presentarse de diferentes formas aunque los dos mas conocidos son la rígida y la fibra. Es duro y resiste tanto al rozamiento y al desgaste como a los agentes químicos.

En su presentación rígida se utiliza para fabricar piezas de transmisión de movimientos tales como ruedas de todo tipo (convencionales, etc.) tornillos, piezas de maquinaria, piezas de electrodomésticos, herramientas y utensilios caseros, etc.

En su presentación como fibra, debido a su capacidad para formar hilos, se utiliza este plástico en la industria textil y en la cordelería para fabricar medias, cuerdas, tejidos y otros elementos flexibles.

¿Qué son los polímeros?

La materia esta formada por moléculas que pueden ser de tamaño normal o moléculas gigantes llamadas polímeros.

Los polímeros se producen por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros que forman enormes cadenas de las formas más diversas. Algunas parecen fideos, otras tienen ramificaciones. Algunas más se asemejan a las escaleras de mano y otras son como redes tridimensionales.

Existen polímeros naturales de gran significación comercial como el algodón, formado por fibras de celulosas. La celulosa se encuentra en la madera y en los tallos de muchas plantas, y se emplean para hacer telas y papel. La seda es otro polímero natural muy apreciado y es una poliamida semejante al nylon. La lana, proteína del pelo de las ovejas, es otro ejemplo. El hule de los árboles de hevea y de los arbustos de Guayule, son también polímeros naturales importantes.

Sin embargo, la mayor parte de los polímeros que usamos en nuestra vida diaria son materiales sintéticos con propiedades y aplicaciones variadas.

Lo que distingue a los polímeros de los materiales constituidos por moléculas de tamaño normal son sus propiedades mecánicas. En general, los polímeros tienen una excelente resistencia mecánica debido a que las grandes cadenas poliméricas se atraen. Las fuerzas de atracción intermoleculares dependen de la composición química del polímero y pueden ser de varias clases.

Tipos De Polímeros

Concepto y clasificación

Un polímero (del griego poly, muchos; meros, parte, segmento) es una sustancia cuyas moléculas son, por lo menos aproximadamente, múltiplos de unidades de peso molecular bajo. La unidad de bajo peso molecular es el monómero. Si el polímero es rigurosamente uniforme en peso molecular y estructura molecular, su grado de polimerización es indicado por un numeral griego, según el número de unidades de monómero que contiene; así, hablamos de dímeros, trímeros, tetrámero, pentámero y sucesivos. El término polímero designa una combinación de un número no especificado de unidades. De este modo, el trióximetileno, es el trímero del formaldehído, por ejemplo.

Si el número de unidades es muy grande, se usa también la expresión gran polímero. Un polímero no tiene la necesidad de constar de moléculas individuales todas del mismo peso molecular, y no es necesario que tengan toda la misma composición química y la misma estructura molecular. Hay polímeros naturales como ciertas proteínas globulares y policarbohidratos, cuyas moléculas individuales tienen todo el mismo peso molecular y la misma estructura molecular; pero la gran mayoría de los polímeros sintéticos y naturales importantes son mezclas de componentes poliméricos homólogos. La pequeña variabilidad en la composición química y en la estructura molecular es el resultado de la presencia de grupos finales, ramas ocasionales, variaciones en la orientación de unidades monómeras y la irregularidad en el orden en el que se suceden los diferentes tipos de esas unidades en los copolímeros. Estas variedades en general no suelen afectar a las propiedades del producto final, sin embargo, se ha descubierto que en ciertos casos hubo variaciones en copolímeros y ciertos polímeros cristalinos.

Polímeros isómeros

Los polímeros isómeros son polímeros que tienen esencialmente la misma composición de porcentaje, pero difieren en la colocación de los átomos o grupos de átomos en las moléculas. Los polímeros isómeros del tipo vinilo pueden diferenciarse en las orientaciones relativas (cabeza a cola, cabeza a cabeza, cola a cola, o mezclas al azar de las dos) de los segmentos consecutivos (unidades monómeras):

Cabeza a cola (los - representan los enlaces entre si)

- CH2—CHX- CH2- CHX- CH2- CHX-CH2-CHX-

Cabeza a cabeza

- CHX- CH2-- CH2- CH2- CHX- CHX-CH2- CH2- CHX

Y cola a cola o en la orientación de sustituyentes o cadenas laterales con respecto al plano de la cadena axial hipotéticamente extendida.

La isomería cis-trans puede ocurrir, y probablemente ocurre, para cualquier polímero que tenga ligaduras dobles distintas a las que existen en los grupos vinilo pendientes (los unidos a la cadena principal).

Concepto de Tacticidad

El término tacticidad se refiere al ordenamiento espacial de las unidades estructurales.

El mejor ejemplo es el polipropileno, que antes de 1955 no tenía ninguna utilidad. En ese año, Giulio Natta en Milán, utilizó para hacer polipropileno, los catalizadores que Karl Ziegler había desarrollado para el polietileno. Esos catalizadores, hechos a base de cloruro de titanio y tri-alquil-aluminio, acomodan a los monómeros de tal manera que todos los grupos metilos quedan colocados del mismo lado en la cadena.

En esta forma, Natta creó el polipropileno isotáctico, que tiene excelentes propiedades mecánicas. Hasta ese momento, con los procedimientos convencionales, sólo se había podido hacer polímeros atácticos, sin regularidad estructural.

El polipropileno atáctico es un material ceroso, con pésimas propiedades mecánicas.

Otros catalizadores permiten colocar los grupos alternadamente, formando polímeros que se llaman sindiotácticos, los cuales, como los isotácticos, tienen muy buenas propiedades.

Homopolímeros y Copolímeros

Los materiales como el polietileno, el PVC, el polipropileno, y otros que contienen una sola unidad estructural, se llaman homopolímeros. Los homopolímeros, además, contienen cantidades menores de irregularidades en los extremos de la cadena o en ramificaciones.

Por otro lado los copolímeros contienen varias unidades estructurales, como es el caso de algunos muy importantes en los que participa el estireno.

Estas combinaciones de monómeros se realizan para modificar las propiedades de los polímeros y lograr nuevas aplicaciones. Lo que se busca es que cada monómero imparta una de sus propiedades al material final; así, por ejemplo, en el ABS, el acrilonitrilo aporta su resistencia química, el butadieno su flexibilidad y el estireno imparte al material la rigidez que requiera la aplicación particular.

Evidentemente al variar las proporciones de los monómeros, las propiedades de los copolímeros van variando también, de manera que el proceso de copolimerización permite hasta cierto punto fabricar polímeros a la medida.

No solo cambian las propiedades al variar las proporciones de los monómeros, sino también al variar su posición dentro de las cadenas.

Las mezclas físicas de polímeros, que no llevan uniones permanentes entre ellos, también constituyen a la enorme versatilidad de los materiales poliméricos. Son el equivalente a las aleaciones metálicas.

En ocasiones se mezclan para mejorar alguna propiedad, aunque generalmente a expensas de otra. Por ejemplo, el óxido de polifenilo tiene excelente resistencia térmica pero es muy difícil procesarlo. El poliestireno tiene justamente las propiedades contrarias, de manera que al mezclarlos se gana en facilidad de procedimiento, aunque resulte un material que no resistirá temperaturas muy altas. Sin embargo en este caso hay un efecto sinergístico, en el sentido en que la resistencia mecánica es mejor en algunos aspectos que a la de cualquiera de los dos polímeros. Esto no es frecuente, porque puede ocurrir únicamente cuando existe perfecta compatibilidad ente los dos polímeros y por regla general no la hay, así que en la mayoría de los casos debe agregarse un tercer ingrediente para compatibilizar la mezcla. Lo que se emplea casi siempre es un copolímero injertado, o uno de bloque que contenga unidades estructurales de los dos polímeros. Otras veces, se mezcla simplemente para reducir el costo de material.

En otros casos, pequeñas cantidades de un polímero de alta calidad puede mejorar la del otro, al grado de permitir una nueva aplicación.

Copolímeros y Terpolímeros

A continuación se citarán los copolímeros y terpolímeros de mayor aplicación en la industria:

SAN

Copolímero de estireno-acrilonitrilo en los que el contenido de estireno varía entre un 65 y 80%. Estos materiales tienen buena resistencia a los aceites lubricantes, a las grasas y a las gasolinas.

Asimismo, tiene mejores propiedades de impacto, tensión y flexión, que los homopolímeros del estireno. Los copolímeros son transparentes, pero con un ligero color amarillo que se vuelve más oscuro a medida que aumenta el contenido en acrilonitrilo. Al mismo tiempo mejora la resistencia química, la resistencia al agrietamiento ambiental y la resistencia térmica al aumentar el porcentaje en acrilonitrilo.

El SAN se usa cuando se requieren partes rígidas, con buena estabilidad dimensional y buena resistencia térmica, por ejemplo, en partes de las máquinas lavaplatos y en piezas para radios o televisores.

Se lo emplea en grandes cantidades en la industria alimenticia. Los copolímeros con 30% estireno y 70% acrilonitrilo, son excelentes barreras contra el oxígeno, el CO2 y la humedad.

ABS

Terpolímero acrilonitrilo-butadieno-estireno. Son materiales heterogéneos formados por una fase homogénea rígida y una elastomérica.

Originalmente se mezclaban emulsiones de los dos polímeros de SAN y polibutadieno. La mezcla era coagulada para obtener ABS.

Hoy en día se prefiere polimerizar estireno y acrilonitrilo en presencia de polibutadieno. De esa manera, una parte del estireno y del acrilonitrilo se copolimerizan formando SAN y otra porción se injerta sobre las moléculas de polibutadieno.

El ABS se originó por la necesidad de mejorar algunas propiedades del poliestireno de alto impacto. Este material tiene tres desventajas importantes:

1. Baja temperatura de ablandamiento.

2. Baja resistencia ambiental.

3. Baja resistencia a los agentes químicos.

La incorporación del acrilonitrilo en la fase continua, imparte mayor temperatura de ablandamiento y mejora considerablemente la resistencia química. Sin embargo, la resistencia ambiental se vuelve todavía menor, pero este problema se resuelve empleando aditivos. Las propiedades del ABS son suficientemente buenas para varias aplicaciones:

• Artículos moldeados

• Artículos extruidos, etc.

Copolímeros estireno-butadieno

Éstos son los hules sintéticos que han sustituido prácticamente en su totalidad al natural, en algunas aplicaciones como las llantas para automóviles.

Los hules sintéticos contienen un 25% de estireno y un 75% de butadieno; sus aplicaciones incluyen en orden de importancia:

• Llantas

• Espumas

• Empaques

• Suelas para zapatos

• Aislamiento de alambres y cables eléctricos

• Mangueras

Los copolímeros de estireno-butadieno con mayor contenido de butadieno, hasta de 60%, se usan para hacer pinturas y recubrimientos ahulados. Para mejorar la adhesividad, en ocasiones se incorpora el ácido acrílico o los ésteres acrílicos, que elevan la polaridad de los copolímeros.

Otros Copolímeros del Estireno.

MBS: Se obtienen injertando metacrilato de metilo o mezclas de metacrilato y estireno, en las cadenas de un hule de estireno-butadieno.

Acrílicos: Copolímeros de metacrilato-butilacrilato-estireno o de metacrilato-hexilacrilato-estireno.

Otros copolímeros importantes del estireno, se realizan polimerizando en suspensión, estireno en presencia de divinil-benceno, para obtener materiales entrecruzados, que por sulfonación y otras reacciones químicas se convierten en las conocidas resinas de intercambio iónico.

Poliestireno: de Alto Impacto

Para hacer este material, se dispersa un elastómero en una matriz que puede ser de poliestireno o de algunos de sus copolímeros.

Las variables importantes de la fase continua son:

• Distribución de pesos moleculares.

• Composición, cuando se trata de un copolímero.

Las variables importantes de la fase elastomérica son:

• Número, tamaño, distribución de tamaños y formas de las partículas dispersadas.

• Composición, si es un copolímero.

• Grado de entrecruzamiento en el elastómero.

Existen dos procedimientos para obtener poliestireno de alto impacto:

• Mezclar poliestireno directamente con el elastómero.

• Mezclar estireno, el elastómero, el catalizante y el acelerante y se produce la polimerización.

CPE

Los polietilenos clorados se obtienen clorando polietileno de alta densidad con 30% a 40% de cloro. Tienen baja cristalinidad y baja temperatura de transición vítrea. Un nivel de cloro del 36% resultó experimentalmente para un buen balance al impacto-dispersabilidad-procesabilidad.

EVA

Copolímero del etileno y acetato de vinilo con 30% a 50% del acetato, posee propiedades elastoméricas.

Lubricantes

Los lubricantes mejoran la procesabilidad de los polímeros, realizando varias importantes funciones.

• Reducen la fricción entre las partículas del material, minimizando el calentamiento friccional y retrasando la fusión hasta el punto óptimo.

• Reducen la viscosidad del fundido promoviendo el buen flujo del material.

• Evitan que el polímero caliente se pegue a las superficies del equipo de procesamiento.

A los lubricantes se los clasifica en:

• Lubricantes externos, que son los que reducen la fricción entre las moléculas del polímero y disminuyen la adherencia polímero metal.

• Ceras parafínicas, con pesos moleculares entre 300 y 1500, y temperaturas de fusión entre 65 y 75 °C. Las lineales son más rígidas, por su mayor cristalinidad. En las ramificadas, la cristalinidad es menor y los cristales más pequeños.

• Ceras de polietileno, son polietilenos de muy bajo peso molecular, ligeramente ramificadas, con temperaturas de fusión de 100 a 130 °C. Son más efectivas que las parafinas.

• Ceras tipo éster, se trata de glicéridos obtenidos de cebos y contienen ácidos grasos con 16 a 18 átomos de carbono. El más importante es el triesterato.

Los lubricantes internos y las amidas de los ácidos también se emplean con este fin.

*Punto 4:

Localización geográfica.

[4]Factores que pueden influir en la ubicación de una empresa:

* Haber tenido acceso al régimen de promoción fiscal (Crédito financiero) y la proximidad a clientes. Por lo general cerca de la gran concentración de mercados en buenos Aires.

* La cercanía a la obtención de materias primas (planta de reciclaje o alguna petrolera), para la aprovechación de materia prima.

* La competitividad con otras empresas, o la facilidad de conseguir ingresos.

Ej.:

La Filomena S.A: Ubicada en la localidad de Belén de Escobar, En la provincia de Buenos Aires.

En un previo de 60mil metros cuadrados d los cuales 18mil son cubiertos. Cerca de la entrada de la Colectora Oeste de la ruta Panamericana a la altura del Kilómetro 52 y en la calle Estensoro al 2100.

Como llegar:

Desde Buenos Aires: se accede tomando la Panamericana Ramal Escobar y bajando en la salida Inmigrantes, que se encuentra pasando la entrada de Escobar, se cruza la ruta por debajo del puente y se continúa por Colectora Oeste (hacia Rosario) hasta la calle Estensoro (1 Km).

Y Desde Rosario/Zárate: tomando la Ruta Panamericana hacia Capital, subiendo el puente de Loma Verde para tomar la Colectora Oeste hacia Capital hasta la calle Estensoro (2 Km).

En este caso eligió la conveniencia de tener cercanía a los clientes aprovechando la ruta como vía de acceso. Y como en Buenos Aires se consume mucho plástico también es por el consumo.

En general las empresas plásticas no suelen estar cerca de la extracción de la materia prima, ya que para la mayoría de los procesos para el plástico solo lo moldean y venden. Y por eso suelen ubicarse cerca de rutas o avenida para tener mayos facilidad de transporte de las mercaderías y en mayor rapidez. Solo las que producen mucha contaminación a la hora de realizar el proceso de fabricación del plástico suelen encontrarse en las lejanías de la cuidad. Y algunas de ellas son las que realizan un pre tratamiento al plástico para que solo haya q moldearlo para las industrias q se encuentran en la cuidad. Entonces se podrá decir que si se encuentra una industria en una zona alejada a la cuidad en muy poco probable a que se dedique hacer embases ya que no resultaría muy beneficioso económicamente, sino que se dedicaría a darle al plástico las condiciones previas para realizarle solo pequeñas modificaciones que podrían llevarse a cabo desde cualquier lugar. Dando así la ventaja a las empresas de poder ubicase donde les resulte mas económicamente conveniente dentro de la cuidad sin preocuparse por el echo de realizar mucha contaminación y de no tener q gastar tanto en maquinaria de tratamiento de materia prima.

Entonces solo habría 2 tipos de industrias:

1- las que le dan la forma o lo acomplejan al plástico para darle otro fin.

2- Las que obtienen plástico a partir del petróleo, reciclado, es decir, las que obtienen plástico mediante el tratamiento de materias primas

Punto 5:

Composición, como se fabrica los plásticos, que materiales influyen, etc.

Primero analizaremos primero el proceso en general, es decir, los procesos por los que pueden pasar todos los plásticos, y luego lo explicaremos.

Proceso productivo.

La primera parte de la producción de plásticos consiste en la elaboración de polímeros en la industria química. Hoy en día la recuperación de plásticos post-consumidor es esencial también. Parte de los plásticos determinados por la industria se usan directamente en forma de grano o resina. Más frecuentemente, se utilizan varias formas de moldeo (por inyección, compresión, rotación, inflación, etc.) o la extrusión de perfiles o hilos. Parte del mayor proceso de plásticos se realiza en un horno.

Obtención y fabricación del plástico.

La fabricación de los plásticos y sus manufacturados implica cuatro pasos básicos: obtención de las materias primas, síntesis del polímero básico, obtención del polímero como un producto utilizable industrialmente y moldeo o deformación del plástico hasta su forma definitiva.

Materias primas.

En un principio, la mayoría de los plásticos se fabricaban a partir de resinas de origen vegetal, como la celulosa (del algodón), el furfural (de la cáscara de la avena), aceites de semillas y derivados del almidón o del carbón. La caseína de la leche era uno de los materiales no vegetales utilizados. A pesar de que la producción del nailon se basaba originalmente en el carbón, el aire y el agua, y de que el nailon 11 se fabrica todavía con semillas de ricino, la mayoría de los plásticos se elaboran hoy con derivados del petróleo. Las materias primas derivadas del petróleo son tan baratas como abundantes. No obstante, dado que las existencias mundiales de petróleo tienen un límite, se están investigando otras fuentes de materias primas, como la gasificación del carbón.

Se pueden obtener materias primas a partir del reciclado de los plásticos. Cada plástico posee un código es la identificación del tipo de polímero del que esta hecho el plástico para su correcto reciclaje.

El número presente en el código, está designado arbitrariamente para la identificación del polímero del que esta hecho el plástico y no tiene nada que ver con la dificultad de reciclaje ni dureza del plástico en cuestión.

EJ:

Tabla 1. Codificación internacional para los distintos plásticos.

Tipo de Plásticos	Polietileno Tereftalato	Polietileno de alta densidad	Policloruro de Vinilo	Polietileno de baja densidad	Polipropileno	Poliestireno	Otros
Acrónimo	PET	PEAD/HDPE	PVC	PEBD/LDPE	PP	PS	Otros
Código	1	2	3	4	5	6	7

Síntesis del polímero.

El primer paso en la fabricación de un plástico es la polimerización. Como se comentaba anteriormente, los dos métodos básicos de polimerización son las reacciones de condensación y las de adición. Estos métodos pueden llevarse a cabo de varias maneras. En la polimerización en masa se polimeriza sólo el monómero, por lo general en una fase gaseosa o líquida, si bien se realizan también algunas polimerizaciones en estado sólido. Mediante la polimerización en disolución se forma una emulsión que se coagula seguidamente. En la polimerización por interface los monómeros se disuelven en dos líquidos inmiscibles y la polimerización tiene lugar en la interface entre los dos líquidos.

Aditivos.

Con frecuencia se utilizan aditivos químicos para conseguir una propiedad determinada. Por ejemplo, los antioxidantes protegen el polímero de degradaciones químicas causadas por el oxígeno o el ozono. De una forma parecida, los estabilizadores lo protegen de la intemperie. Los plastificantes producen un polímero más flexible, los lubricantes reducen la fricción y los pigmentos colorean los plásticos. Algunas sustancias ignífugas y antiestáticas se utilizan también como aditivos. Muchos plásticos se fabrican en forma de material compuesto, lo que implica la adición de algún material de refuerzo (normalmente fibras de vidrio o de carbono) a la matriz de la resina plástica. Los materiales compuestos tienen la resistencia y la estabilidad de los metales, pero por lo general son más ligeros. Las espumas plásticas, compuestas de plástico y gas, proporcionan una masa de gran tamaño pero muy ligera.

Forma y acabado.

Las técnicas empleadas para conseguir la forma final y el acabado de los plásticos dependen de tres factores: tiempo, temperatura y deformación. Pueden clasificarse como continuos o semicontínuos. Una de las operaciones más comunes es la extrusión. Una máquina de extrusión consiste en un aparato que bombea el plástico a través de un molde con la forma deseada. Los productos extrusionados, como por ejemplo los tubos, tienen una sección con forma regular. La máquina de extrusión también realiza otras operaciones, como moldeo por soplado o moldeo por inyección. Otros procesos utilizados son el moldeo por compresión, en el que la presión fuerza al plástico a adoptar una forma concreta, y el moldeo por transferencia, en el que un pistón introduce el plástico fundido a presión en un molde.

Hay muchos procesos de fabricación de plásticos. Los procesos pueden ser divididos en dos:

Proceso de Presión y Proceso de poca Presión:

•Proceso de Poca presión: vaciado, infusión, insulado.

•Proceso de Presión (Termoplásticos)

•Moldeado de compresión: El molde es abierto, llenado con una gran cantidad de material para el moldeado, y es cerrado bajo presión, causando que el material fluya dentro de la cavidad de moldeado. La presión requerida depende del material a moldear y la geometría del molde. El molde se mantiene cerrado hasta que el material se cure, después el molde es abierto, la parte es retirada y se repite el ciclo.

•Moldeado por inyección: Es el proceso más práctico, la operación es fácil, pero el equipo no. Un material Termoplástico, que es viscoso a temperatura elevadas y es estable a temperaturas del ambiente, se mantiene caliente. El material es forzado desde el reservorio hasta un molde que es mantenido a bajas temperaturas, el molde es abierto tan pronto como el material se enfría, la velocidad del ciclo es determinada por la rapidez con que el material usado se enfría, esto depende en la conductibilidad térmica del material.

El 60% de las máquinas de transformación de plástico son máquinas de inyección.

•Extensión: El proceso de extensión consiste en estirar el plástico derretido. La aplicación de este método es en la producción continua de largos filamentos, etc.

•Termoformas: Consiste en calentar una hoja de plástico; la forma de la pieza se da con la forma que tenga el molde, tanto como por diferentes presiones de aire o por métodos mecánicos.

La extrusión.

Los termoplásticos se fabrican utilizando el extrusor, una máquina que procesa estos materiales. La materia prima en forma de granos pequeños se introduce por un embudo en un cañón calentado, donde un cilindro con rosca de tornillo la transporta a lo largo del tubo. El material se va fundiendo, por lo que ocupa menos espacio, y va saliendo por un extremo. Posteriormente, la fabricación del plástico se completa mediante dos procesos: la extrusión combinada con soplado y el moldeo con inyección a presión.
1. Plástico se funde en el cilindro calefactor.
2. Se moldea por una boquilla extrusora.
3. Se enfría y sale por un orificio que es el que da la forma.

La inyección.

Es un proceso semicontínuos que consiste en inyectar un polímero en estado fundido (o ahulado) en un molde cerrado a presión y frío, a través de un orificio pequeño llamado compuerta. En ese molde el material se solidifica, comenzando a cristalizar en polímeros semicristalinos. La pieza o parte final se obtiene al abrir el molde y sacar de la cavidad la pieza moldeada.

Moldeado por Inyección.
1. Polímero se calienta y se funde en un cilindro calefactor.
2. El pistón inyecta el plástico fundido en el molde.
3. Obtenemos la pieza.

El soplado a partir de la extrusión y la inyección.

Extrusión-soplado

Es un proceso industrial empleado para la fabricación de objeto huecos como botellas, frascos, juguetes, etc., que consiste en que por la boquilla de la extrusionadora sale una preforma hueca que se introduce en estado pastoso en el interior de un molde.

Una vez dentro, se inyecta aire a presión para que el plástico se expansione hasta adaptarse a la forma de este.

La materia prima plástica se funde y se procesa a través de una boquilla. Luego, mediante una serie de operaciones auxiliares, se obtienen los productos de material plástico. Este proceso incluye la generación de desechos sólidos, la utilización de agua para el enfriamiento, y, en algunos casos, de disolventes químicos que emiten compuestos orgánicos volátiles responsables de la formación del ozono troposférico.

Inyección-soplado

El núcleo del molde de inyección se construye como mandrín de soplado. Las preformas se inyectan cíclicamente sobre el mandrín con un cuello formado con precisión y un espesor de pared variable que depende del ahuecamiento de las mitades del molde. Donde es apropiado, se dispone de una estación de acondicionamiento para el estirado biaxial.

1. Una pieza (preforma) se calienta y se introduce en el molde.
2. Se insufla aire a presión. El plástico adopta la forma del molde.
3. Se obtiene la pieza.

El calandrado

Por extrusión con soplado.
1. Polímero fundido con are caliente y se saca por boquilla doble (cilíndrica)
2. Se secan, solidifican y pliegan por los rodillos guía. Se enrolla.

Es un proceso de conformado que consiste en hacer pasar un material sólido a presión entre rodillos de metal generalmente calientes que giran en sentidos opuestos. La finalidad puede ser obtener láminas de espesor controlado o bien modificar el aspecto superficial de la lámina.

Calandrado de termoplásticos

Consiste en pasar el plástico en estado líquido por una serie de rodillos para producir una hoja continua. Alguno de los rodillos puede estar grabado para dar una textura a la hoja resultante. El espesor de la lámina esta dado por la distancia existente entre dos rodillos
1. Polímero comprimido entre rodillos. Láminas.

El termoconformado

Es un término genérico para la manufactura de componentes plásticos, los cuales son elaborados mediante un proceso de vacío.

Consiste en calentar una lámina termoplástica hasta su reblandecimiento y en forzar el material caliente y maleable contra las paredes de un molde.

La compresión

El moldeo por compresión consiste en comprimir un compuesto para que adopte la geometría deseada, manteniendo este compuesto bajo la acción de presión y temperatura mientras tiene lugar una reacción química.

1. Proceso de curado: se aplica presión y calor a una preforma compacta (termoestable), obteniéndose la forma definitiva.
2. Se extrae la pieza del molde.

Hilado.
1. Se tritura el polímero. Se vierte con nitrógeno en un recipiente a alta temperatura y presión.
2. Sale el polímero por una rejilla (finos hilos)
3.Se enfrían los hilos, se estiran y bobinan.

11.7. El espumado

En la producción de espumas de polímeros, el CO2 y el nitrógeno ya sustituyen ventajosamente, como agentes espumantes, a componentes nocivos para el medio ambiente. El CO2 es un espumante físico con las propiedades deseadas de un espumante ideal, procura eficacia, calidad e inocuidad hacia el medio ambiente.

1. Se introduce el material por agitación, insuflado o producto espumeante.

2. Se le da forma.

Moldeado al vacío.

1. Plancha plástica se calienta. Arriba con lámparas infrarrojas; abajo vacío. Adquiere forma molde.

La Colada:

La colada consiste en el vertido del material plástico en estado líquido dentro de un molde, donde fragua y se solidifica.

MAQUINAS:

Una máquina inyectora es un equipo capaz de plastificar el material polimérico y bombearlo hacia un molde en donde llena una cavidad y adquiere la forma del producto deseado.

Una inyectora se compone de cuatro unidades principales:

La unidad de cierre

La unidad de inyección

La unidad de potencia

La unidad de control

Unidad de inyección:

La unidad de inyección está conformada por el tornillo y el barril de inyección, la boquilla y las resistencias alrededor del barril.

El material sólido ingresa por la tolva a la zona de alimentación del tornillo, en esta zona es transportado, por efecto de la rotación del tornillo dentro del barril, hacia la zona de fusión donde se plastifica; finalmente el material es bombeado hacia la parte delantera del tornillo en la zona de dosificación.

Durante el proceso de plastificación del material el tornillo gira constantemente. Cuando se va a realizar la inyección hacia el molde, el tornillo deja de girar y actúa a manera de pistón, haciendo fluir el plástico fundido hacia el molde y llenando las cavidades.

Unidad de cierre:

Consiste de una prensa conformada por dos placas porta moldes, una móvil y otra fija.

El sistema de accionamiento de la placa móvil puede ser un mecanismo de palancas acodadas, accionado hidráulicamente, un cilindro hidráulico o un sistema eléctrico de tornillo sin fin accionado por un motor.

El parámetro fundamental para dimensionar una unidad de cierre es su fuerza para mantener el molde cerrado. Otros parámetros importantes en una unidad de cierre son: la distancia mínima entre placas, la distancia máxima de apertura, las dimensiones de las placas y la distancia entre columnas, la carrera del sistema de expulsión. Estos datos se utilizan para dimensionar los moldes.

Unidad de cierre:

Sistemas de accionamiento más comunes:

•De rodillera

•hidráulico

Unidad de Control de proceso:

Este sistema básicamente contiene un controlador lógico programable (PLC) y controladores PID para las resistencias eléctricas del barril y de la boquilla.

El PLC permite programar la secuencia del ciclo de inyección y recibe señales de alarma, por sobrepresión o finales de carrera, para detener el ciclo.

Los controladores PID son los más adecuados para el control de temperatura debido a su elevada velocidad de respuesta para mantener la temperatura a los niveles requeridos.

Unidad de potencia:

Es el sistema que suministra la potencia necesaria para el funcionamiento de la unidad de inyección y de la unidad de cierre. Los principales tipos de sistemas de potencia se pueden clasificar como.

Sistema de motor eléctrico con unidad reductora de engranajes

Sistema de motor hidráulico con unidad reductora de engranajes

Sistema hidráulico directo

Unidad de potencia:

Sistema de potencia eléctrico: El sistema eléctrico se utiliza generalmente en máquinas relativamente pequeñas. Este sistema se emplea tanto para el giro del tornillo como para la apertura y cierre del molde.

La máquina emplea dos sistemas mecánicos de engranajes y palancas acodadas, uno para el cierre del molde y otro para el tornillo. Cada uno accionado por un motor eléctrico independiente.

Sistema de potencia hidráulico: Los motores hidráulicos son los más comúnmente utilizados, su funcionamiento se basa en la transformación de la potencia hidráulica del fluido en potencia mecánica.

A diferencia de los sistemas electromecánicos, donde la potencia es transmitida a través de engranajes y palancas, en un sistema con fluidos estos elementos se sustituyen, parcial o totalmente, por tuberías de conducción que llevan el fluido a presión a los pistones de inyección y de cierre del molde.

En los sistemas hidráulicos es común utilizar presiones que varían entre los 70 y 140 kg/cm2. Las ventajas del motor hidráulico con respecto al eléctrico pueden resumirse principalmente en:

Fácil variación de velocidades, regulando el volumen de fluido.

Permite arranques y paradas rápidos debido al pequeño momento de inercia.

Permite relaciones bajas de peso potencia, lo que posibilita alcanzar altas velocidades de inyección del material.

Parámetros de una inyectora

Las principales características utilizadas para dimensionar y comparar máquinas inyectoras son:

Capacidad o fuerza de cierre, Capacidad de inyección, Presión de inyección, Capacidad de plastificación, Velocidad de inyección:

El ciclo de inyección se puede dividir en las siguientes etapas:

1. Cierre del molde: Se cierra el molde vacío, mientras se tiene lista la cantidad de material fundido para inyectar dentro del barril. El molde se cierra en tres pasos: primero con alta velocidad y baja presión, luego se disminuye la velocidad y se mantiene la baja presión hasta que las dos partes del molde hacen contacto, finalmente se aplica la presión necesaria para alcanzar la fuerza de cierre requerida.

2. Inyección: El tornillo inyecta el material, actuando como pistón, sin girar, forzando el material a pasar a través de la boquilla hacia las cavidades del molde con una determinada presión de inyección.

Presión de sostenimiento: Al terminar de inyectar el material, se mantiene el tornillo adelante aplicando una presión de sostenimiento antes de que se solidifique, con el fin de contrarrestar la contracción de la pieza durante el enfriamiento. La presión de sostenimiento, usualmente, es menor que la de inyección y se mantiene hasta que la pieza comienza a solidificarse.

4. Nueva Plastificación: El tornillo gira haciendo circular los gránulos de plástico desde la tolva y plastificándolos. El material fundido es suministrado hacia la parte delantera del tornillo, donde se desarrolla una presión contra la boquilla cerrada, obligando al tornillo a retroceder hasta que se acumula el material requerido para la inyección.

5. Extracción: El material dentro del molde se continúa enfriando en donde el calor es disipado por el fluido refrigerante. Una vez terminado el tiempo de enfriamiento, la parte móvil del molde se abre y la pieza es extraída.

Cierre del molde: El molde cierra y se reinicia el ciclo. En cuanto al consumo de potencia en cada una de las etapas del ciclo, se observa que en el cierre del molde apenas se requiere la potencia necesaria para vencer la fricción generada al desplazar la placa móvil. La etapa de inyección necesita la potencia máxima durante un período muy corto. El desplazamiento de la unidad de inyección y la apertura del molde requieren muy poca potencia.

Duración del Ciclo de Inyección

El tiempo que tarda un ciclo de inyección, permite establecer el costo y rentabilidad de una producción.

El cierre y apertura del molde consumen el mismo tiempo. La suma de estas etapas es el tiempo de ciclo en vacío, que es una constante de la máquina y la indica el fabricante; de igual manera, el fabricante señala el número máximo de ciclos en vacío por minuto.

El tiempo total del ciclo se compone de:

• tiempo en vacío (tv)

• tiempo de inyección (ti)

• tiempo de aplicación de la presión de sostenimiento (Tp)

• tiempo de plastificación (tf)

• tiempo de solidificación o enfriamiento (ts).

Sistema de alimentación caliente:

Tipos de moldes

Sistemas de dos placas

Sistemas de tres placas

Todos ellos pueden contener carros manuales o hidráulicos.

Moldes de dos placas

Los moldes de dos placas o A y B son los más sencillos y comunes de todos los tipos de moldes. Estos moldes utilizan un lado A estacionario y un lado B móvil.

La granza fundida se inyecta por medio de una corredera en el lado A y a lo largo de un sistema de colada entra a la cavidad o cavidades del molde.

Moldes de tres placas

Los moldes de tres placas son una modificación del sistema de dos placas en la cual se añade una placa central entre las placas móvil y estacionaria.

La placa central aísla la corredera y el sistema de colada, de las piezas.

El sistema de colada se forma entre la placa estacionaria y la central, y las piezas moldeadas se forman entre la placa central y la móvil.

Al abrirse el molde, las piezas permanecen en la placa móvil y se expulsan desde ahí. Sin embargo, el sistema de colada y la corredera se separan de las piezas moldeadas y permanecen entre las placas central y estacionaria.

Un sistema expulsor accionado por resortes que se encuentra en la placa central expulsa la colada.

Se pueden colocar puntos de inyección en varios sitios de las piezas más grandes para facilitar el llenado.

Ubicación de los puntos de inyección

Los puntos de inyección siempre se deben de ubicar en la sección más gruesa de la pieza para permitir el flujo de las secciones gruesas a las delgadas.

Venteo

Los orificios de ventilación en la cavidad del molde, permiten que el gas (aire) que se encuentra presente en la cavidad escape mientras la resina la llena.

La ubicación de los orificios de ventilación depende de la distribución de la cavidad y puede predecirse con exactitud por medio de la simulación del flujo. También se pueden usar inyecciones cortas para descubrir las áreas donde se requiere el venteo.

Por lo general, los orificios de ventilación se deben colocar opuestos a los puntos de inyección.

Punto 6:

Tomaremos de ejemplo al POLIESTIRENO para desarrollar los procesos ya mencionados:

Definición: El Poliestireno es un material termoplástico incoloro y transparente producido de brea de carbón y gas petróleo. Tiene una elevada fuerza de tensión, pero su resistencia al impacto es baja. Este polímero es muy resistente a químicos inorgánicos, incluso a la acción de ácidos fuertes, pero no lo es para muchos solventes orgánicos. Es soluble en hidrocarburos aromáticos y purificados. Este es muy resistente al agua, tiene una excelente estabilidad dimensional y propiedades eléctricas. El Poliestireno, es un material ideal para producir un moldeado por inyección.

Es usado para adaptadores de luz, reflectores, novedades de todo tipo, juguetes. Muchos de los Poliestireno producidos son moldeados por estrujado como láminas y pueden ser moldeadas para producir cajas de fantasía y para muchas aplicaciones de empaque. Los materiales de Poliestireno pueden ser fabricados de manera fácil por muchos procesos, comunes para muchos termoplásticos, incluyendo el moldeado por inyección, estrujado y orientación y moldeado a compresión. El moldeado por estrujado y por inyección es muy importante en la manufactura de partes de Poliestireno. El moldeado por compresión es usado raras veces para cosas de grandes partes con una sección de cruceta pesada, o para partes producidas en pequeños volúmenes.

INFORMACION GENERAL DEL PROCESO

2.1 DIAGRAMA DE FLUJO

2.2 DESCRIPCION DEL PROCESO

El estireno monómero y los aditivos químicos son alimentados continuamente a un tanque de polimerización con un agitador donde los procesos de prepolimerización y la polimerización son iniciados, hasta que aproximadamente el 90% del compuesto es convertido en solución. La solución, conteniendo el polímero, es bombeada hacia un desvolatizador, donde los residuos del estireno monómero que no reaccionaron son vaporizados, condensados y reciclados continuamente tras la primera etapa de polimerización. El poliestireno fundido fluye del alimentador de base cónica del desvolatizador dentro de un moldeador que moldea, refrigera, seca y filtra el poliestireno en forma de píldoras o comprimidos. Luego, los comprimidos de poliestireno son transportados a los depósitos de almacenamiento.

DESCRIPCION DE LA PLANTA

Con una maquina que opere de a tres turnos de ocho horas diarias, 25 días al mes, se pueden llegar a producir de 7,500 ton a 30,000 ton de poliestireno por año.

Las materias primas para la producción serian Estireno (su monómero), Aditivos químicos y catalizadores.

Las maquinarias y equipos necesarios para la producción del mismo serian:

Tanque de prepolimerización con agitador, Alimentador de cera, Bomba aspiradora con motor, Bomba del tanque de polímero, Bomba de estrujado del polímero, Matrices, Transmisor de potencia hidráulica, Generador de potencia de fluido, Instrumentación, Bomba de aceite caliente con motor, Bomba suministradora de aceite caliente con motor, Bomba suministradora de aceite frío con motor, Filtros, Pre calentador, Condensador, Refrigerante, Reactor, Reductor, Prepolimerizador, Desvolatizador, Tanque aspirador, Tanque de expansión de aceite caliente, Tanque de aceite frío, Bomba de reciclado, Bomba de expulsión, Bomba alimentador de la mezcla, Bomba del estireno monómero, Motor de reducción del tanque disolvente, Tanque de reciclado, Máquina empaquetadora, Máquina cosedora de la correa transportadora, Chancadora de caucho, Moldeador de comprimidos, Motores, Reductor con motor, Soplador de transferencia de potencia, Ciclón para caucho, Soplador con eyector, Máquina selladora, Calentador de aceite, Torre de enfriamiento, Bomba alimentador de prepolimerización, Compresor de aire, Bomba hidráulica, Cargador automático, Agitador, Plato triturador, Removedor de polvo, Motor de vibración, Bomba con medidor, Motor de varias velocidades, Eyector, Bomba de aceite combustible, Válvula giratoria.

Este proceso requiere de una alimentación de estireno (monómero) de entre 200-500 Kl, las cuales serán provistas de sus respectivos tanques de alimentación. De silos para depositar el poliestireno ya producido, como de 400M/T, tanques con la solución catalizadora necesaria para la reacción.

En las maquinas hay varios equipos que funcionan con aceite, por lo que se va a necesitar de tanques de alimentación para estos equipos con dicho aceite, que puede ser en forma de aceite mineral o combustible dependiendo de la maquina y del proceso que este haciendo.

Esto va a hacer que la planta o industria que este trabajando con estos procesos requiera de las siguientes instalaciones, o que posea estos equipos:

Transformador, Control de alto y bajo voltaje, Equipos de distribución de potencia, Generador de potencia eléctrica, Sistema de refrigeración de agua, Tuberías, Instalación y cimentación, Equipos de laboratorio.

 

Los gastos generales que tendría la planta por trabajar a estas condiciones seria:

*En la parte de alimentación de aceite caliente: La transferencia de aceite caliente a bajas presiones se suministra por una caldera calentadora de aceite combustible a control automático con 800,000 Kcal/hora. Procesa 7 Kg/Cm2 de aceite en esa hora.

*En la parte de consumo eléctrico: Se requiere de una corriente alterna trifásica a 440/220 voltios y 50 hertz para iniciar los motores y los calentadores, y una fase simple de 110 voltios para iluminación y operación de los instrumentos. El total de Kw necesarios está estimado en 450 Kw. La planta puede cerrarse con seguridad en el caso de fallas de potencia, pero un suministro de iluminación de emergencia es necesario para la seguridad del personal durante la falla del suministro normal.

* En la parte de tratamiento de agua refrigerada: El agua refrigerada es normalmente reciclada a través de una torre de refrigeración atmosférica. Este será liberado de pequeños materiales, material suspendido y corrosivo.

LOCALIZACION DE LA PLANTA:

La localización de la planta puede tener un efecto crucial en la rentabilidad del proyecto y en una futura área de expansión. Los siguientes factores podrían ser considerados cuando seleccionamos una ubicación para la planta de producción de poliestireno:

Suministro de materias primas.

Facilidades de transportación.

Disponibilidad de agua, combustible, energía.

Ubicado respecto al área de comercialización.

Afluentes de eliminación.

La distribución de todos estos equipos en la planta seria:

R1-R3: Reactores

R10: Tanque de prepolimerización

 Biografía (del punto 5):

• http://isa.umh.es/isa/es/asignaturas/tftm/Tema%206%20Conformado%20por%20Moldeo%20-%20Plasticos.pdf

• http://aula2.elmundo.es/aula/laminas/lamina1079604910.pdf

• http://www.quiminet.com/articulos/la-obtencion-o-fabricacion-del-plastico-17163.htm

• http://html.rincondelvago.com/plasticos-y-fibras.html

• http://es.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1stico#Proceso_productivo

• http://turnkey.taiwantrade.com.tw/showpage.asp?subid=168&fdname=CHEMICAL+MATERIAL&pagename=Planta+de+produccion+de+poliestireno+%28PS%29

Punto 7:

Punto 7:

Conclusiones:

Todos los plásticos para fabricarse requieren de la polimerización de un monómero en un principio.

A lo largo de la historia lo que se hizo fue “variar” o “jugar” con las uniones químicas que estos monómeros podían presentar a lo largo de su cadena, modificando sus propiedades fisicoquímicas y así obteniendo los distintos plásticos que se descubrieron hasta el momento.

Dependiendo si son termoestables o termoplásticos va a diferenciarse la forma de obtención, fabricación, y la comercialización del mismo.

Es mucho más fácil trabajar con termoestables que con termoplásticos, ya que es más fácil obtener sus materias primas, su obtención y su fabricación no es muy complicada por lo general, lo que los hacen los más usados comercialmente.

Los Termoplastos; requieren de procesos más complejos en los cuales se requiere más energía, ya que durante su proceso no se puede enfriar. Una vez enfriado no se puede moldear, se utilizan para procesos específicos en los cuales requieren un plástico de su característica o como aditivos de los termoplásticos para mejorar sus propiedades.

La forma de producirlos plásticos son parecidas lo único en que varían es en su energía dependiendo de si son termoestables o Termoplastos.

A futuro no van a ver muchas variantes, solo se irán produciendo dependiendo de la necesidad de las personas y en plena crisis económica las ventas no subirían pero tampoco bajarían ya que muchos de estos plásticos se encuentran como embases de productos básicos necesarios para subsistencia.

Es muy probable que si un país aumenta sus recursos haya más fábricas de termoplásticos que de termoestables debido a lo fácil que es comercializar los mismos.

Trabajo Práctico de Procesos y Operaciones Químicas. Sobre: Industrias, Tema: Plásticas.

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